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Programa de movilidad en Educación Superior para América del Norte

Programa de movilidad en Educación Superior para América del Norte. Módulo 14.“Evaluación del Ciclo de Vida (LCA)” : 4 pasos para la LCA, enfoques, software, base de datos, subjetividad, análisis de sensibilidad, aplicación a un ejemplo clásico. Creado por:

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Programa de movilidad en Educación Superior para América del Norte

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  1. Programa de movilidad en Educación Superior para América del Norte Módulo 14.“Evaluación del Ciclo de Vida (LCA)” : 4 pasos para la LCA, enfoques, software, base de datos, subjetividad, análisis de sensibilidad, aplicación a un ejemplo clásico. Creado por: École Polytechnique de Montréal, Instituto Mexicano del Petróleo & Universidad Autónoma de San Luis Potosí. Módulo 14

  2. REFERENCIAS • Salazar E. Munnoch K. Samson R. Stuart P. “Assessment of opportunities for environmental impact reduction from newsprint production using Life Cycle Assessment (LCA)”, Tappi journal • Salazar E. Munnoch K. Samson R. Stuart P. “Development of a LCA Baseline Model for Newsprint Production”, Int J LCA • HUIJBREGTS M (1998a): “Application of Uncertainty and Variability in LCA. Part I: A General Framework for the Analysis of Uncertainty and Variability in Life Cycle Assessment”. Int J LCA 3:5, 273-280 • HUIJBREGTS M (1998b): “Application of Uncertainty and Variability in LCA. Part II: Dealing with Parameter Uncertainty and Uncertainty due to Choices in Life Cycle Assessment”. Int J LCA 3:6, 343-351 • Maurice B. et al; Uncertainty Analysis in Life Cycle Inventory. “Application to the Production of Electricity with French Coal Power Plants”; J. Cleaner Prod 8 95- 108 (2000) Módulo 14

  3. Tier II : Propósito • Caso de Estudio. Aplicación de la Evaluación del Ciclo de Vida.Demuestra la aplicación de la LCA en un caso de estudio de la industria de la Pulpa y el Papel incluyendo la etapa de interpretación. Módulo 14

  4. T i e r II A N T E C E D E N T E S Módulo 14

  5. Tier II : Contenido • Ejemplo de caso de estudio de la aplicación de la LCA a una planta productora de papel periódico, incluyendo: * Descripción del sistema estudiado • * Definición de meta y alcance • * Inventario de Ciclo de Vida (LCI) * Evaluación de Impacto del Ciclo de Vida (LCIA) * Modelo de Interpretación incluyendo Análisis de Sensibilidad de Parámetros • Modelo de aplicación “Clásico” para identificar las oportunidades de mejora ambiental. • Panorama de como este modelo puede ser usado en la "Ideología del Ciclo de Vida": * En EMS para demostrar mejoras ambientales continuas. * En EIS para cuantificar y comunicar los impactos ambientales. * Para planeación estratégica. • Preguntas de opción múltiple Módulo 14

  6. Tier II : Contenido • Ejemplo de caso de estudio de la aplicación de la LCA a una planta productora de papel periódico, incluyendo: * Descripción del sistema estudiado • * Definición de meta y alcance • * Inventario de Ciclo de Vida (LCI) * Evaluación de Impacto del Ciclo de Vida (LCIA) * Modelo de Interpretación incluyendo Análisis de Sensibilidad de Parámetros • Modelo de aplicación “Clásico” para identificar las oportunidades de mejora ambiental. • Panorama de como este modelo puede ser usado en la "Ideología del Ciclo de Vida": * En EMS para demostrar mejoras ambientales continuas. * En EIS para cuantificar y comunicar los impactos ambientales. * Para planeación estratégica. • Preguntas de opción múltiple Módulo 14

  7. Tier II : Contenido • Ejemplo de caso de estudio de la aplicación de la LCA a una planta productora de papel periódico, incluyendo: * Descripción del sistema estudiado • * Definición de meta y alcance • * Inventario de Ciclo de Vida (LCI) * Evaluación de Impacto del Ciclo de Vida (LCIA) * Modelo de Interpretación incluyendo Análisis de Sensibilidad de Parámetros • Modelo de aplicación “Clásico” para identificar las oportunidades de mejora ambiental. • Panorama de como este modelo puede ser usado en la "Ideología del Ciclo de Vida": * En EMS para demostrar mejoras ambientales continuas. * En EIS para cuantificar y comunicar los impactos ambientales. * Para planeación estratégica. • Preguntas de opción múltiple Módulo 14

  8. Planta Integrada de papel periódico Introducción La ideología del ciclo de vida está siendo promovida entre los diferentes sectores que involucran las cadenas de producto. Este concepto implica que los impactos de todas las etapas del ciclo de vida sean consideradas comprehensivamente al tomar decisiones informadas en patrones de producción y consumo, políticas y estrategias de gestión. Una de las más efectivas maneras de aplicar el concepto de Ideología del ciclo de vida en la industria de la pulpa y el papel es usando la LCA en la evaluación de las variantes del proceso. Módulo 14

  9. Planta Integrada de papel periódico Descripción del estudio La producción estándar de papel periódico en una planta integrada TMP/DIP es el sistema en estudio. La principal cadena de producción (i.e. bosques, aserraderos y plantas fabricadoras de papel periódico) está localizada en Northern Ontario y es manejada por la misma compañía. La producción de bosques incluye (en volumen): 75% abeto y 25% aspen. Durante el invierno los troncos de abeto son transportados a la planta integrada en camiones, mientras el Aspen es vendido para contrachapado; Por tanto éste no es incluido como parte del sistema. Módulo 14

  10. Planta Integrada de papel periódico Descripción del estudio Los maderos son producidos de troncos de abeto en aserraderos "en sitio" y son vendidos para la industria de la construcción; este producto también es excluido del sistema. Los aserraderos "en sitio" proveen alrededor del 70% de las astillas para TMP ("Thermo-Mechanical Pulping" o fabricación termomecánica de pulpa) y 55% del combustible quemado en la caldera. Astillas adicionales y combustible requerido para cubrir las necesidades de la planta son comprados en los aserraderos locales y transportadas en camiones a la planta integrada. Módulo 14

  11. Planta Integrada de papel periódico Descripción del estudio El rendimiento del TMP es cercano al 95%. La refinación consume 70% de la electricidad total de la planta, pero parte de esta energía es recuperada como vapor, lo que constituye 20% de la cantidad total del vapor consumido en la planta. La fibra secundaria suministrada al proceso DIP incluye viejos periódicos (old newspaper, ONP) y aserrín recubierto especial (Coated Groundwood Specialty, CGS); éstos son comprados principalmente en Ontario y USA y transportados a la planta por camión o ferrocarril. El rendimiento del proceso DIP por flotación con aire disuelto es cercano a 85%. Las pulpas de los procesos TMP y DIP son suministradas a cuatro máquinas de papel a razón de 4 a 1 respectivamente, para producir papel periódico estándar. Este papel periódico es distribuido a Ontario, Québec y ciudades de EUA por camión o ferrocarril. Módulo 14

  12. Planta Integrada de papel periódico Descripción del estudio El vapor requerido para el proceso es producido "en sitio" por las siguientes fuentes de energía: combustible hog (44%), gas natural (48%) y lodos (8%). La mayoría del vapor se consume en las máquinas de papel (70% del vapor total del proceso). Los efluentes de la planta integrada reciben tratamiento primario y secundario, los lodos producidos en el efluente de la planta de tratamiento son combinados con aquellos del proceso DIP y después deshidratados, 50% del lodo es quemado en la caldera y el resto es enviado a rellenos sanitarios "en sitio". Casi toda la electricidad consumida en la planta integrada (casi el 98%) es obtenida de la red de suministro, donde la mezcla de energía "en la fuente" es la siguiente: 33% fósil (carbón), 39% nuclear y 28% hidro. Módulo 14

  13. Tier II : Contenido • Ejemplo de caso de estudio de la aplicación de la LCA a una planta productora de papel periódico, incluyendo: * Descripción del sistema estudiado • * Definición de meta y alcance • * Inventario de Ciclo de Vida (LCI) * Evaluación de Impacto del Ciclo de Vida (LCIA) * Modelo de Interpretación incluyendo Análisis de Sensibilidad de Parámetros • Modelo de aplicación “Clásico” para identificar las oportunidades de mejora ambiental. • Panorama de como este modelo puede ser usado en la "Ideología del Ciclo de Vida": * En EMS para demostrar mejoras ambientales continuas. * En EIS para cuantificar y comunicar los impactos ambientales. * Para planeación estratégica. • Preguntas de opción múltiple Módulo 14

  14. Planta Integrada de papel periódico Definición de meta y alcance Principios y marco de referencia (ISO 14040) • Objetivos del estudio • Unidad funcional • Límites del Sistema • Unidades de proceso • incluidas y excluidas • Categorías de datos • Asignación de • Sub-productos • Requerimientos de • calidad de datos Definición de meta y alcance (ISO 14041) Interpretación del ciclo de vida (ISO 14043) Evaluación de inventario (ISO 14041) Evaluación de Impacto (ISO 14042) Módulo 14

  15. Planta Integrada de papel periódico Definición de meta y alcance El objetivo del estudio es construir un modelo base que pueda ser usado para demostrar mejoras ambientales continuas y para evaluar modificaciones futuras mayores. La unidad funcional fue definida como la producción y distribución de 1 tonelada de papel periódico con 10% de contenido de humedad (tonelada métrica de aire seco); los límites del sistema incluyen la cadena de producción, desde la extracción de madera hasta la distribución del papel periódico (de origen a destino final). La siguiente figura representa los límites del sistema. Módulo 14

  16. Planta Integrada de Papel Periódico Definición de Meta y Alcance El transporte de papel de desecho de almacenes y su disposición en los rellenos municipales como alternativa de reciclaje en la planta fueron modelados con el objetivo de evaluar los cambios potenciales en el contenido DIP del periódico. El transporte de materias primas (i.e. troncos, astillas, combustible y papel de desecho) está comprendido. El transporte de papel de desecho de las calles a las instalaciones de recuperación de material así como el transporte de químicos a la planta de papel periódico están excluidos ya que es insignificante en comparación con el transporte de materias primas (Terrachoice 1997). Módulo 14

  17. Planta Integrada de papel periódico Definición de meta y alcance Ciclo de Vida de Origen a Destino final de la Producción de Papel Periódico Silvicultura Papel de desecho Troncos Planta integrada Operaciones De aserradero Astillas Elaboración Thermomecánica de pulpa - Deinking Vapor a unidad de recuperación de calor Producción de electricidad Producción de electricidad Precalen- tamiento Presión de refinación Refinación atmosférica lavado - Pulping Cleaning Limpieza Tamizado Screening Deflaking Deflaking Generación de Vapor en sitio Producción de químicos Producción de químicos espesado Limpieza Tamizado Latencia Producción de Combustibles fósiles Flotación Flotation Limpieza Cleaning desechos Producción de Combustibles fósiles Desechos De refinado Pulpa sin tinta Pulpa TM Fabricación de papel MÁQUINA DE PAPEL Papel Periódico a imprenta Calendering Calendering /embobinado/ arrollamiento Preparacion Del Stock Stock Forming Forming prensado secado /Reeling/ Preparation Winding Módulo 14

  18. Planta Integrada de Papel Periódico Definición de Meta y Alcance La impresión de papel periódico, su uso y disposición están excluidos también porque se asume que las variantes del proceso no afectan significativamente los impactos ambientales de estas etapas. Por ejemplo, el incremento de contenido reciclado del papel periódico afecta la facilidad de impresión y la apariencia de los periódicos en las imprentas y, en consecuencia, más tinta es requerida (Smook 1992). Sin embargo estos efectos son insignificantes comparados con otros involucrados en este tipo de modificaciones (e.g. más transporte de papel de desecho, menos consumo de electricidad, menos papel de desecho para rellenos sanitarios, etc.). Módulo 14

  19. Planta Integrada de Papel Periódico Definición de Meta y Alcance La manufactura, mantenimiento y desmontaje de activos no se incluyen en los límites del sistema ya que éstos son usados para un gran número de unidades funcionales durante sus ciclos de vida y su impacto para una unidad funcional es insignificante. Categorías de datos usadas en el estudio: • Por tipo: medida, calculada, estimada • Por fuente: primaria (del sitio/compañía estudiado) y secundaria (de bases de datos comerciales) Módulo 14

  20. Planta Integrada de Papel Periódico Definición de Meta y Alcance De acuerdo a ISO, para procesos con efluentes que son parcialmente subproductos y parcialmente desechos, las cargas ambientales pueden ser destinados solo a los subproductos (ISO 1999). En este caso de estudio, las cargas ambientales se asignan entre maderos, astillas y combustible porque la producción de papel periódico depende de los últimos dos efluentes para cubrir sus requerimientos de fibra y energía, respectivamente, y de otra manera éstos deberían ser sustituidos por otros materiales vírgenes. Sin embargo, el efecto de enfoques de asignación alternativa en los resultados es evaluado en la fase de interpretación. Módulo 14

  21. Planta Integrada de Papel Periódico Definición de Meta y Alcance Fuentes de Datos y Requerimientos de Calidad de los Datos Para el análisis de inventario se usan datos primarios para el proceso con mayores contribuciones (i.e. planta integrada, producción de electricidad) y datos secundarios para los sistemas de respaldo con menos contribución (i.e. producción de combustible y químicos, rellenos sanitarios industriales). Modelamos el sistema en el software para LCA, SIMAPRO 5.1. La producción de químicos y combustibles así como los rellenos sanitarios son modelados usando bases de datos comerciales. Los siguientes requerimientos de calidad de datos fueron establecidos inicialmente: Módulo 14

  22. Planta Integrada de Papel Periódico Definición de Meta y Alcance • Tiempo : El año de colecta del inventario es 2001. Son deseables aquellos datos de cinco años antes. • Geografía : El sistema bajo estudio está localizado en Northern Ontario. Datos de América del norte son deseables. • Tecnología : Tecnología promedio es deseable. • Sin embargo, solo las bases de datos para la producción de combustibles coincidieron con estos criterios (i.e. base de datos Franklin: Promedios Americanos 1995-1999). Para la producción de químicos se usaron bases de datos europeas (i.e. IVAM y BUWAL: Promedios Europeos 1990-1994; KCLECO: promedios finlandeses 1992). Módulo 14

  23. Planta Integrada de Papel Periódico Definición de Meta y Alcance En el caso de químicos para los que no se disponían bases de datos específicas (e.g. quelantes, coagulantes, floculantes y polímeros), bases de datos generales (e.g. químicos orgánicos ETH: promedios Europeos 1990-1994) son usadas en su lugar. Los modelos para rellenos sanitarios están apoyados también en bases de datos europeas (i.e. KCLECO). El efecto de huecos entre los requerimientos de calidad de los datos iniciales y la calidad real de los datos usados en el modelo base es evaluado en la fase de interpretación. Módulo 14

  24. Tier II : Contenido • Ejemplo de caso de estudio de la aplicación de la LCA a una planta productora de papel periódico, incluyendo: * Descripción del sistema estudiado • * Definición de meta y alcance • * Inventario de Ciclo de Vida (LCI) * Evaluación de Impacto del Ciclo de Vida (LCIA) * Modelo de Interpretación incluyendo Análisis de Sensibilidad de Parámetros • Modelo de aplicación “Clásico” para identificar las oportunidades de mejora ambiental. • Panorama de como este modelo puede ser usado en la "Ideología del Ciclo de Vida": * En EMS para demostrar mejoras ambientales continuas. * En EIS para cuantificar y comunicar los impactos ambientales. * Para planeación estratégica. • Preguntas de opción múltiple Módulo 14

  25. Planta Integrada de Papel Periódico Inventario de Ciclo de Vida Principios y marco de referencia (ISO 14040) • Datos primarios para • la producción de papel • periódico y electricidad • Datos secundarios para • la producción de • combustibles y químicos • Modelo en SIMAPRO • Inventario agregado • por 1 entrada Definición de meta y alcance (ISO 14041) Interpretación del ciclo de vida (ISO 14043) Evaluación de inventario (ISO 14041) Evaluación de Impacto (ISO 14042) Módulo 14

  26. Planta Integrada de Papel Periódico Inventario de Ciclo de Vida Los resultados del inventario por 1 entrada de papel periódico, incluyen cientos de sustancias, de las cuales, las más importantes en términos de masa están presentadas y serán discutidas en esta sección. Con el objetivo de tener una mejor visualización, hemos agrupado las sustancias del inventario y presentado los resultados en gráficas, mostrando la contribución de diferentes sistemas de proceso a la cantidad total de sustancia emitida. Note que en algunos casas las escalas han sido modificadas para mostrar todas las sustancias de un grupo en la misma gráfica. Módulo 14

  27. Planta Integrada de Papel Periódico Inventario de Ciclo de Vida Modelo de Aserradero Cerca del 30% de las astillas y 40% del hogfuel consumido por la planta de papel periódico es suministrado por aserraderos locales, con sistemas de suministro independiente (i.e. astillas y hogfuel usualmente no son suministradas por el mismo aserradero). En este estudio, un modelo de aserradero "en sitio" es considerado como promedio para la producción de la cantidad total de astillas y hogfuel requerido para 1 entrada de papel periódico. De hecho, el consumo de electricidad y vapor son similares entre aserraderos involucrados, la única diferencia puede ser las fuentes de energía, especialmente para el vapor ya que la descomposición del combustible en la caldera de la planta de papel periódico tal vez no sea representativa para todos los aserraderos locales. Sin embargo, esta diferencia puede ser considerada insignificante si tomamos en cuenta que el consumo de vapor de un aserradero es solo el 5% del consumo total del sistema. Módulo 14

  28. Planta Integrada de Papel Periódico Inventario de Ciclo de Vida Modelos de Transporte Para el transporte de troncos se considera el viaje redondo y el consumo de combustible está basado en datos primarios. El viaje en un sentido es considerado solo para astillas, hogfuel y para el suministro de papel de desecho, así como para la distribución de el papel periódico; el regreso no está incluido porque usualmente el cargamento de otras compañías o sistemas es transportado en el viaje redondo. El consumo de combustible está basado en masa transportada (t o número de cargas) y distancias promedio, usando factores de eficiencia de combustible (L/km or L/t-km) para camión y locomotora recomendados en las normas EPDS (Terrachoice 1997). Las emisiones al are están calculadas en base al consumo de combustible usando factores de emisión de las referencias recomendadas por las normas EPDS (Terrachoice 1997); y de la base de datos Franklin, que tiene su origen en el modelo USEPA AP-42 MOBILE, para el caso de partículas. Módulo 14

  29. Planta Integrada de Papel Periódico Inventario de Ciclo de Vida Emisiones de CO2 resultantes de la combustión de Biomasa Existe un debate entre los profesionales del ciclo de vida sobre si incluir emisiones de CO2 provenientes de la combustión de biomasa en el análisis de inventario, especialmente cuando se comparan dos fuentes de energía alternativas (Reijnders et al. 2003). En este caso de estudio, se aplicó el enfoque natural recomendado por el International Council of Forest and Paper Association, que es compatible con la mayoría de los protocolos internacionales, incluyendo el de IPPC. Este enfoque está basado en la suposición de que el CO2 emitido por la combustión de biomasa es el mismo CO2 atmosférico que fue absorbido durante el crecimiento del árbol; por tanto, no existe una contribución neta al nivel de CO2 atmosférico (NCASI 2001). Módulo 14

  30. Planta Integrada de Papel Periódico Inventario de Ciclo de Vida Emisiones al aire Las siguientes figuras presentan los resultados del inventario para gases de efecto invernadero (Green House Gases, GHG), gases y partículas, respectivamente. Para todas las emisiones al aire, la contribución de la producción química es insignificante comparada con la de otros procesos (<5%), por tanto, no se muestra en las gráficas. De la siguiente figura: el CO2 es producido en cantidades mucho más grandes que el metano y el N2O. La mayoría del CO2 (i.e. 79%) es emanado por la producción de electricidad; note sin embargo, que los datos de emisiones de GHG de la producción de electricidad fueron colectados como CO2 eq. Para metano y N2O, las emisiones directas de la planta presentan contribuciones más importantes: 88% de metano es emitido por el relleno sanitario industrial y 55% de N2O por la combustión de biomasa en la caldera. Módulo 14

  31. Planta Integrada de Papel Periódico Inventario de Ciclo de Vida Emisiones al Aire 6 5 4 3 2 1 0 CO2(200 kg) CH4(kg) N2O(10g) Producción de Electricidad Combustión de biomasa Combustión de Gas Natural Producción de combustibles Transporte Relleno sanitario industrial Emisiones de GHG por 1 entrada de papel periódico Módulo 14

  32. Planta Integrada de Papel Periódico Inventario de Ciclo de Vida Emisiones al Aire La siguiente figura muestra que hay menos variabilidad en la cantidad de gases emitidos en comparación con los resultados de los GHG. El SO2 es el gas despedido en mayor cantidad, principalmente por la producción de electricidad (57%) y la producción de combustibles (38%). CO y NOX son emitidos casi en cantidades iguales; sus principales contribuidores son la combustión de biomasa (43% de CO) y la producción de electricidad (45% de NOX). Los VOCs son emanados en menor cantidad, principalmente por la producción de combustible (69%). Módulo 14

  33. Planta Integrada de Papel Periódico Inventario de Ciclo de Vida Emisiones al Aire 6 5 4 kg 3 2 1 0 CO NOX SO2 VOC Sustancia TMP Producción de electricidad Combustión de biomasa Combustión de gas Natural Producción de combustibles Transporte Emisiones de Gas por 1 entrada de papel periódico Módulo 14

  34. Planta Integrada de Papel Periódico Inventario de Ciclo de Vida Emisiones al aire La siguiente figura muestra las emisiones de partículas de acuerdo a su tamaño. La contribución de la electricidad es la más importante para TSP (60%) y PM10 (52%); sin embargo para PM2.5, que son las partículas de mayor preocupación, la contribución del transporte se vuelve más importante (45%) que la de la producción de electricidad (32%). La combustión de biomasa en caldera es el tercer contribuidor más importante con cerca de 10% en TSP y PM10; y 16% en PM2.5. Módulo 14

  35. Planta Integrada de Papel Periódico Inventario de Ciclo de Vida Emisiones al Aire 450 400 350 300 250 g 200 150 100 50 0 TSP PM 10 PM 2.5 Tamaño de Partícula Producción de electricidad Combustión de biomasa Combustión de Gas Natural Producción de combustible Transporte Emisión de partículas por 1 entrada Módulo 14

  36. Planta Integrada de Papel Periódico Inventario de Ciclo de Vida Emisiones al agua Las siguientes figuras muestran las emisiones al agua respectivamente: sólidos, descargas orgánicas, nutrientes y metales. De la siguiente figura: Las principales contribuciones de sólidos suspendidos provienen de la planta de papel periódico (65%) y, en menor extensión, de la producción de electricidad (33%); las aportaciones de la producción de químicos y combustibles son despreciables. Por otro lado, la producción de combustible tiene una contribución significativa en los resultados de sólidos disueltos (93%). Módulo 14

  37. Planta Integrada de Papel Periódico Inventario de Ciclo de Vida Emisiones al Agua 4.0 3.5 3.0 2.5 kg 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 Suspendido Disuelto Tipo Producción de papel periódico Producción de electricidad Producción de químicos Producción de combustible Emisiones sólidas al agua por 1 entrada de papel periódico Módulo 14

  38. Planta Integrada de Papel Periódico Inventario de Ciclo de Vida Emisiones al Agua La siguiente figura muestra los resultados de dos indicadores de carga orgánica: BOD5 y COD. Cerca del 99% de la carga orgánica (para ambos indicadores) proviene de la planta productora de papel periódico. Emisiones indirectas se muestran por separado para una mejor visualización y se observa que entre los emisores indirectos, la producción de combustibles tiene la contribución más alta. Módulo 14

  39. Planta Integrada de Papel Periódico Inventario de Ciclo de Vida Emisiones al Agua 8 7 6 5 4 3 2 1 0 BOD (g) BOD (100g) COD (10g) COD (kg) Tipo Producción de papel periódico Producción de combustibles Producción química Producción de electricidad Carga orgánica al agua por 1 entrada de papel periódico Módulo 14

  40. Planta Integrada de Papel Periódico Inventario de Ciclo de Vida Emisiones al Agua La siguiente figura muestra la carga de nutrientes en dos indicadores: N-t y P-t. Como en el caso de la carga orgánica, la mayor contribución proviene de la producción de papel periódico: 99% de N-t y 93% de P-t. El segundo mayor contribuidor de emisiones de P-t es la producción de electricidad con 7%. Módulo 14

  41. Planta Integrada de Papel Periódico Inventario de Ciclo de Vida Emisiones al Agua 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 N - t (g) N - t (100g) P - t (g) P - t (100g) Tipo Prod. de papel periódico Prod. de electricidad Prod. de químicos Prod. De combustible Rellenos sanitarios ind. Carga de nutrientes al agua por 1 entrada de papel periódico Módulo 14

  42. Planta Integrada de Papel Periódico Inventario de Ciclo de Vida Emisiones al Agua La figura a continuación muestra los metales más significativos en términos de masa (i.e. >1 g/admt). Solo para Zn y Mn que son constituyentes naturales de la madera, la producción de papel periódico presenta la contribución más alta (alrededor de 98%); mientras que para el resto de los metales, el principal contribuidor es la producción de químicos. Módulo 14

  43. Planta Integrada de Papel Periódico Inventario de Ciclo de Vida Emisiones al Agua 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Na(2.5g) Zn(g ) Zn(50mg) Mn(g ) Mn(50mg) Fe(g ) Al(g ) Mg(g ) Sustancia Prod. de papel periódico Prod. de electricidad Prod. de químicos Prod. De combustible Emisiones metálicas al agua por 1 entrada de papel periódico Módulo 14

  44. Tier II : Contenido • Ejemplo de caso de estudio de la aplicación de la LCA a una planta productora de papel periódico, incluyendo: * Descripción del sistema estudiado • * Definición de meta y alcance • * Inventario de Ciclo de Vida (LCI) * Evaluación de Impacto del Ciclo de Vida (LCIA) * Modelo de Interpretación incluyendo Análisis de Sensibilidad de Parámetros • Modelo de aplicación “Clásico” para identificar las oportunidades de mejora ambiental. • Panorama de como este modelo puede ser usado en la "Ideología del Ciclo de Vida": * En EMS para demostrar mejoras ambientales continuas. * En EIS para cuantificar y comunicar los impactos ambientales. * Para planeación estratégica. • Preguntas de opción múltiple Módulo 14

  45. Planta Integrada de Papel Periódico Evaluación de Impacto del Ciclo de Vida Principios y marco de referencia (ISO 14040) • Modelado Linear • Sitios y tiempos • genéricos • Impactos Globales, • regionales y "locales" • Herramienta para la • reducción y evaluación • de otros impactos • químicos y ambientales • (TRACI) • Resultados agregados • por categoría de impacto • Elementos opcionales • discutidos Definición de meta y alcance (ISO 14041) Interpretación del ciclo de vida (ISO 14043) Evaluación de inventario (ISO 14041) Evaluación de Impacto (ISO 14042) Módulo 14

  46. Planta Integrada de Papel Periódico Evaluación de Impacto del Ciclo de Vida Principales suposiciones y Simplificaciones: Para este estudio, las categorías de impacto relacionadas de salida propuestas por SETAC han sido incluidas. La mayoría de los indicadores de categoría han sido elegidos en punto medio, excepto por las partículas de salud humana que son evaluadas en punto final. TRACI es usado para la evaluación después de verificar que se cumplan los requerimientos de ISO y las recomendaciones de SETAC. Módulo 14

  47. Planta Integrada de Papel Periódico Evaluación de Impacto del Ciclo de Vida Selección de Categorías de Impacto, Indicadores de Categoría y Modelos de Caracterización La selección de categorías de impacto, indicadores de categoría y modelos de caracterización fue realizada de acuerdo a los objetivos y el contexto del estudio y basada en las mejores prácticas disponibles de SETAC que son compatibles con ISO (Udo de Haes et al. 1999a). La siguiente tabla resume los resultados de este proceso. Las categorías de impacto relacionadas con la entrada (i.e. recursos abióticos y uso del suelo) no están incluidas en el estudio principalmente porque los mejores métodos disponibles no han sido identificados aún (Udo de Haes et al. 2002). Además, el impacto de los recursos bióticos no es relevante en este estudio ya que el recurso maderero en el sistema (i.e. abeto) es de culturas controladas por el hombre y por tanto no es agotado (Udo de Haes et al. 2002). Módulo 14

  48. Planta Integrada de Papel Periódico Evaluación de Impacto del Ciclo de Vida Selección de Categorías de Impacto, Indicadores de Categoría y Modelos de Caracterización Categorías de Impacto Escala Indicadores de Categoría Modelos de Caracterización Cambios climáticos g CO IPCC 2eq Global Desgaste del ozono g CFC11 WMO eq Acidificación mol H+ TRACI – Michigan eq Regional Eutroficación g N TRACI – Michigan eq Formación foto-oxidante g NO /m TRACI – Michigan xeq Eco - toxicidad g 2,4D TRACI – USA eq Salud humana - cancerígenos g C H TRACI – USA 6 6eq Local g C H TRACI – USA Salud humana - no cancerígenos 7 7eq Salud humana. Criterios de contaminantes DALY TRACI – Michigan Módulo 14

  49. Planta Integrada de Papel Periódico Evaluación de Impacto del Ciclo de Vida Selección de Categorías de Impacto, Indicadores de Categoría y Modelos de Caracterización En el caso del uso del suelo, algunos métodos disponibles fueron revisados (Weidema 2001, Lindeijer et al 2002), sin embargo, la falta de datos específicos para las actividades relacionadas con el sistema estudiado fue una restricción para caracterizar este impacto. No obstante, los datos del inventario son incluidos en el modelo base con el objetivo de analizar los resultados en el nivel de inventario e incorporar los modelos apropiados cuando estén disponibles. Todas las categorías de impacto relacionadas con las salidas recomendadas por SETAC están incluidas (Udo de Haes et al. 1999b). Los impactos globales están modelados a punto medio usando los factores de caracterización para calentamiento global y desgaste del ozono del International Panel on Climate Change (IPCC, time horizon: 100y) y del World Meteorological Organization (WMO, time horizon: infinite) respectivamente. Módulo 14

  50. Planta Integrada de Papel Periódico Evaluación de Impacto del Ciclo de Vida Selección de Categorías de Impacto, Indicadores de Categoría y Modelos de Caracterización Los impactos regionales son modelados a punto medio usando el método de mortalidad de Reducción y Evaluación de Químicos y Otros Impactos Ambientales (TRACI) de EPA en Estados Unidos. Este método fue seleccionado porque incluye diferenciación espacial en destino y la sensibilidad recomendada por SETAC (Udo de Haes et al. 1999b) y porque se ha demostrado la importancia de la influencia potencial de la ubicación de la descarga sobre la fortaleza esperada del impacto (Norris 2003, Hauschild et al. 2003). Módulo 14

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